freno 24vdc per motori\servomotori

[calek]

ciao a tutti, sto cercando di capire meglio il funzionamento dei freni 24Vdc che ho trovato in alcuni motori\servomotori, in pratica applicando una tensione di 24Vdc il freno si apre e l'albero è libero di girare.

Vorrei capire meglio come sono fatti, il loro funzionamento e da cosa dipendono i tempi di chiusura\apertura freno.

Grazie :)

[mir]

Per tutto il resto c'è EY..
Freno elettromagnetico nei motori autofrenanti
Freno elettromagnetico

[mario_maggi]

calek,

da cosa dipendono i tempi di chiusura\apertura freno.

oltre a quanto già scritto chiarissimamente da mir, osservo:
- Trattandosi di tempi brevi, l'apertura può dipendere anche dal momento in cui si chiude il contatto. Come sai, a 50 Hz una semionda della tensione di rete dura 10 ms. Nel caso di un freno in AC monofase, se chiudi il contatto quando la semionda sta riducendo la tensione, questa non sarà sufficiente a generare un campo elettromagnetico sufficiente ad attirare l'anello. Quindi bisognerà attendere la semionda successiva, e di fatto si perderanno fino a 5.... 6 ms. Effettuando misure dei tempi di apertura in modo ripetuto si noteranno delle differenza nei tempi che sono dovute proprio a questa incertezza.

- La chiusura può avvenire anche in un tempo molto breve, ma il tempo della frenatura effettiva è sempre maggiore, in quanto per un certo tempo ci sarà l'attrito tra le superfici frenanti, finché una delle due resta in rotazione.

Ciao
Mario

[mir]

osservo:
- Trattandosi di tempi brevi,..

Interessante approfondimento.Grazie mario_maggi.

[SandroCalligaro]

Nei freni alimentati a 24 Vdc il problema della semionda non c'è, ma ci sono comunque dei ritardi.
La molla da vincere è, di solito, abbastanza forte, e la massa della parte da muovere è abbastanza grande, quindi i tempi di reazione non saranno così brevi. Non li ho mai misurati, ma mi aspetto decine di ms.

Nei servomotori, che io sappia, i freni vengono usati solo per stazionamento e, forse, per sicurezza. Credo che, nella maggior parte dei casi, applicando il freno in corsa lo si danneggi.
In laboratorio mi è capitato varie volte di avviare un motore "brushless" con il freno ancora inserito, per errore, e la coppia motrice vinceva facilmente quella del freno, pur essendo la corrente limitata ad un sovraccarico minimo, se ricordo bene del 15%. Può anche darsi che il motore+freno in questione fosse vecchiotto, e per questo non frenasse a dovere.

[mario_maggi]

SandroCalligaro,

Nei freni alimentati a 24 Vdc il problema della semionda non c'è, ma ci sono comunque dei ritardi.

Vero, se l'alimentazione è davvero in DC.
Falso, se come avviene spesso non è DC ma una raddrizzata.
Ciao
Mario

[SandroCalligaro]

Hai ragione, Mario. Purtroppo ragiono troppo da elettronico, per me la "DC" è piatta

[mir]

come avviene spesso non è DC ma una raddrizzata.

Vero, il classico blocchetto raddrizzatore direttamente instalalto a bordo motore (cassetta di collegamento) ed esempio i blocchetti della sew.

[SandroCalligaro]

Aggiungo una curiosità, che mi è tornata in mente nei giorni scorsi, pensando al post.

Il consumo dei freni che ho visto è piuttosto alto, relativamente direi molto alto.
In un caso che ricordo, alimentato in DC a 24 V consumava attorno all'1% della potenza nominale del motore (3 kW), cosa che secondo me è scandaloso, considerando gli sforzi che si fanno salti mortali per migliorare l'efficienza del motore e del drive della stessa percentuale.

Mi è rimasto in mente quel consumo anche perché usavamo quel motore per delle prove in sensorless, nelle quali, per mantenere il controllo anche a bassa velocità, si "sprecavano" circa 2-3 A di picco di corrente, rispetto al controllo ideale. Questa cosa ci dava particolarmente fastidio, ma non c'era molto da fare.
Alla fine dei conti, però, il consumo aggiuntivo era molto inferiore a quello del freno...

Avrebbe senso, per le taglie piccole, avere dei driver per il freno, che riducano la tensione dopo il primo istante (visto che il freno manteneva la posizione sbloccata anche con quasi la metà della tensione nominale). Tra l'altro, la tensione DC necessaria a far scattare il freno era leggermente superiore a 24 V (a ulteriore conferma del fatto che di solito si usi una AC raddrizzata).

[mario_maggi]

SandroCalligaro,
giusto, e non solo per la taglie piccole.
In passato avevo usato queste schede, prodotte da piccole aziende. Credo che ci sia qualcuno che le produca.
Ciao
Mario